8

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun mengambil beberapa

referensi dari laporan Tugas Akhir yang sudah ada sebelumnya, di antaranya

yaitu :

Sistem penggunaan Soil Moisture sensor digunakan pada penyiraman dan

penerangan taman, dengan tipe sensor Soil Moisture YL-69 yang digunakan

sebagai pendeteksi kelembaban tanah.[1]

Penggunaan sensor Soil Moisture pada sistem pengering gabah, dengan

menggunakan Arduino Uno sebagai pusat kontrol pengering gabah dan tipe

sensor yang digunakan adalah Soil Moisture Capacitive.[2]

Dari beberapa alat yang sudah dibuat mengenai pendeteksi kelembaban

tersebut secara garis besar membahas tentang sistem otomasi kontrol

kelembaban. Hanya saja dari kedua Alat Tugas akhir tersebut menggunakan

komponen dan metode yang berbeda, tetapi dengan tujuan yang sama yaitu

monitoring dan kontrol kelembaban.

Agar tidak ada kesamaan dalam pembuatan alat Tugas Akhir ini dengan alat

yang sebelumnya, maka alat yang akan dibuat oleh penyusun yaitu Pendeteksi

Kelembaban dan Pengering Air Kristal Garam Hasil Dari Pembuatan Garam

Berbasis Programmable Logic Controller (PLC). Alat ini menggunakan

komponen yang berbeda di antaranya PLC dan HMI yang sebelumnya tidak

9

ada. Sistem kerja alat ini menggunakan metode ON/OFF untuk mengaktifkan

heater dan mengatur kecepatan putar kipas berdasarkan kelembaban garam.

Komponen penunjang lainnya adalah sensor soil moisture capacitive yang

digunakan sebagai pendeteksi kelembaban garam pada alat pembuat garam.

2.2 Dasar Teori

2.2.1 Catu Daya (Power Supply)

Catu daya atau power supply merupakan perangkat elektronika yang

berfungsi sebagai sumber tenaga. Catu daya dapat mengubah dan

menurunkan listrik AC menjadi listrik DC yang dibutuhkan sebagai

sumber tenaga pada peralatan elektronik.

2.2.1.1 Prinsip Kerja Catu Daya

Sebuah catu daya memiliki beberapa komponen utama yang

dibutuhkan untuk mengubah tegangan AC menjadi tengangan DC.

Komponen-komponen itu adalah Transformer, Rectifier, Filter dan

Voltage Regulator.

Gambar 2.1 Diagram Blok Catu Daya[3]

Keterangan dari gambar 2.1 Diagram Blok Catu Daya adalah sebagai

berikut :

10

Transformator atau trafo pada bagian pertama merupakan jenis trafo

step-down yaitu trafo yang memiliki fungsi untuk menurunkan tegangan

AC 220V menjadi tegangan AC yang lebih kecil (5V, 9V,12V, dll).

Trafo terdiri dari 2 lilitan atau kumparan yaitu kumparan primer yang

merupakan input dan sekunder yang merupakan output. Ketika

kumparan primer dialiri oleh arus AC akan menimbulkan medan magnet

atau fluks disekitarnya.

𝐸𝑝 = 𝑁𝑝 Δ𝜃

Δ𝑡

Dimana : Ep = ggl induksi primer

Ns = jumlah lilitan primer

Δ𝜃 = flux magnet

Δ𝑡 = perubahan waktu

𝐸𝑠 = 𝑁𝑠 Δ𝜃

Δ𝑡

Dimana : Es = ggl induksi sekunder

Ns = jumlah lilitan sekunder

Δ𝜃 = flux magnet

Δ𝑡 = perubahan waktu

Fluks pada kumparan primer akan menginduksi GGL (Gaya Gerak

Listrik) pada kumparan sekunder dengan persamaan:

Ep

𝐸𝑠=

𝑁𝑝 Δ𝜃Δ𝑡

𝑁𝑠 Δ𝜃Δ𝑡

Ep

𝐸𝑠=

𝑁𝑝 𝑁𝑠

11

Transformator dianggap ideal dan daya trafo primer sama dengan

daya trafo sekunder dan didapat persamaan:

𝑃𝑝 = 𝑃𝑠

𝑉𝑝 𝐼𝑝 = 𝑉𝑠 𝐼𝑠

𝑉𝑝

𝑉𝑠=

𝐼𝑠

𝐼𝑝

Dimana : Pp = daya kumparan primer

Ps = daya kumparan sekunder

𝑉𝑝 = tegangan kumparan primer

𝑉𝑠 = tegangan kumparan sekunder

𝐼𝑝 = arus kumparan primer

𝐼𝑠 = arus kumparan sekunder

Karena kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama maka

perbandingan kumparan dan tegangan primer berbanding lurus dengan

kumparan dan tegangan sekunder, dengan menyusun persamaan akan

didapat persamaan transformator:

𝛼 =𝑁𝑝

𝑁𝑠=

𝑉𝑝

𝑉𝑠=

𝐼𝑠

𝐼𝑝

Gambar 2.2 Transformator Step-Down[3]

12

Pada bagian kedua adalah rectifier atau penyearah. Setelah tegangan

diturunkan oleh trafo step-down tegangan masuk ke penyearah yang

berfungsi untuk mengubah gelombang AC menjadi gelombang DC.

Komponen utama pada rangkaian penyearah adalah dioda. Penyearah

gelombang terdiri dari 2 jenis yaitu penyearah setengah gelombang yang

teridiri dari 1 dioda dan penyearah gelombang penuh yang terdiri dari 2

atau 4 buah dioda.

Gambar 2.3 Penyearah Setengah Gelombang[3]

Gambar 2.4 Penyearah Gelombang Penuh 2 Dioda[3]

13

Setelah gelombang menjadi DC, arus akan melewati kapasitor yang

berfungsi sebagai penyaring (filter). Bentuk gelombang DC yang

dihasilkan rectifier di sini tidak rata oleh karena itu penyaring di sini

berguna untuk meratakan gelombang DC tersebut.

Gambar 2.5 Filter Catu Daya[3]

Untuk menghasilkan tegangan yang stabil dibutuhkan regulator

tegangan. Regulator tegangan berfungsi sebagai pengatur output agar

tegangan output yang keluar tidak dipengaruhi oleh suhu, arus beban

dan juga tegangan input yang berasal Output Filter. Regulator tegangan

pada umumnya terdiri dari Dioda Zener, Transistor atau IC (Integrated

Circuit).[3]

Angka xx pada bagian terakhir penulisan tipe regulator 78xx

merupakan besarnya tegangan output dari regulator tersebut. Output

tersebut diatur oleh dioda zener. Dioda zener digunakan sebagai

penstabil tegangan dan tegangan referensi. Ada beberapa konfigurasi

umum dari IC 78xx, yaitu versi 7805 (5 volt), 7806 (6 volt), 7808 (8

volt), 7809 (9 volt), 7810 (10 volt), 7812 (12 volt), 7815 (15 volt), 7818

14

(18 volt), dan 7824 (24 volt). Tegangan masukan harus lebih tinggi dari

tegangan keluaran.

Tabel 2.1 LM78xx regulator tegangan

Gambar 2.6 Rangkaian Dasar IC Pengatur Tegangan[3]

Gambar 2.7 Dioda Zener[3]

15

2.2.2 Programable Logic Controller (PLC)

PLC merupakan sistem kontrol komputer yang dapat digunakan

untuk mengontrol proses atau mengendalikan sebuah mesin. PLC dapat

menganalisa input dan mengatur keadaan output sesuai dengan

keinginan pemakai.

Konsep dasar menurut namanya sendiri Programmable Logic

Controller adalah sebagai berikut :

Programmable, menunjukkan kemampuannya yang menyimpan

program dan dapat mengubah program yang telah dibuat dengan

mudah.

Logic, menunjukkan kemampuannya dalam memproses input

secara aritmatik, yakni melakukan operasi negasi, mengurangi,

membagi, mengalikan, menjumlahkan dan membandingkan.

Controller, menunjukkan kemampuannya dalam mengatur dan

mengontrol proses sehingga menghasilkan keluaran yang

diinginkan.

Pada awalnya, PLC adalah alat elektronik yang digunakan untuk

mengganti panel relay. Pada saat itu PLC hanya bekerja sebagai ON-

OFF untuk pengendalian motor listrik, solenoid dan actuator. Hasilnya

alat ini memiliki kemampuan yang lebih baik dibandingkan relay biasa.

PLC pertama-tama banyak digunakan pada bagian otomotif. Pada tahun

1978, penemuan chip mikrokontroler meningkatkan kemampuan

16

komputer untuk segala jenis sistem otomatisasi dengan harga yang

terjangkau. Mulai dari dunia robotika, komputer dan PLC berkembang

dengan pesat sehingga program PLC makin mudah untuk dimengerti

oleh banyak orang.

Pada awal tahun 1980, PLC semakin banyak digunakan. Beberapa

perusahaan elektronik dan komputer membuat PLC dalam volume yang

besar. PLC berkembang pada sistem otomatisasi building, security

control system, dan industri peralatan mesin CNC. Sekarang sistem PLC

sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol yang dapat

dikombinasikan dengan sistem kontrol feedback dan sistem monitor

terpusat sehingga menjadi kebutuhan utama di industri modern. Selain

itu, PLC juga sebagai alat yang dapat mengakuisisi data, menyimpan

data, dan mengendalikan mesin dengan proses pengimplementasian

fungsi logika, operasi pewaktuan (timing), pencacahan (counting) dan

aritmatika.

2.2.2.1 Dasar Programmable Logic Controller (PLC)

Untuk menjalankan suatu PLC terdapat beberapa komponen utama

yang menyusun PLC tersebut. Komponen-komponen utama dapat

dilihat pada gambar 2.8

17

Gambar 2.8 Diagram Blok PLC[4]

Adapun Penjelasan dari komponen-komponen pada PLC adalah

Sebagai Berikut :

1. Unit CPU (Central Processing Unit)

CPU berfungsi sebagai otak pada sistem. CPU berisi

mikroprosesor yang mengolah sinyal input dan melakukan

pengontrolan sesuai dengan program, dan mengkomunikasikan

keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal output.

2. Unit Memori

Memori PLC merupakan tempat penyimpanan data dan

program yang harus dijalankan. Memori PLC dapat dibedakan

menjadi 2 jenis, yaitu

Volatile Memory, adalah suatu memori yang apabila sumber

tegangannya dilepas maka data yang tersimpan akan hilang.

Karena itu memori jenis ini bukanlah media penyimpanan

permanen. Untuk penyimpanan data dan program dalam

jangka waktu yang lebih lama maka memori ini harus

mendapat daya terus-menerus.hal ini biasanya dilakukan

dengan menggunakan baterai. Ada beberapa jenis memori

18

volatil yaitu RAM (Random Access Memory), SRAM (Static

RAM) dan DRAM (Dynamics RAM).

Non-Volatile Memory, merupakan kebalikan Volatile

Memory yaitu suatu memori yang meski sumber tegangan

dilepas data yang tersimpan tidak akan hilang.Salah satu

jenis memori ini adalah ROM (Read Only Memory). Memori

jenis ini hanya dapat dibaca saja dan tidak dapat di tambah

ataupun dirubah. Isi dari ROM berasal dari pabrik

pembuatnya yang berupa sistem operasi dan terdiri dari

program-program pokok yang diperlukan oleh sistem PLC.

Untuk mengubah isi dari ROM maka diperlukan memori

jenis : EPROM (Erasable Programmable ROM) yang dapat

dihapus dengan mengekspos chip pada cahaya ultra violet

pekat.

3. Unit Catu Daya

Unit catu daya atau power supply digunakan untuk

memberikan tegangan masukan untuk PLC. Tegangan masukan

pada PLC biasanya sekitar 24 VDC.

4. Unit Programmer

Komponen programmer merupakan alat yang digunakan

untuk berkomunikasi dengan PLC. Programmer mempunyai

beberapa fungsi yaitu :

19

RUN, untuk mengendalikan suatu proses saat program dalam

keadaan aktif.

OFF, untuk mematikan PLC sehingga program dibuat tidak

dapat dijalankan.

MONITOR, untuk mengetahui keadaan suatu proses yang

terjadi dalam PLC.

PROGRAM, menyatakan suatu keadaan dimana

programmer/ monitor digunakan untuk membuat suatu

program.

5. Unit Input/output

Unit Input/output berfungsi sebagai penghubung sistem

dengan dunia luar. Unit Input/output memungkinkan untuk

menghubungkan perangkat input seperti sensor, saklar mekanis,

potensiometer, thermistor dengan perangkat output seperti

motor, kontaktor dan selenoida.

2.2.2.2 Prinsip Kerja PLC

Data-data berupa sinyal yang diberikan oleh perangkat input akan

diterima oleh PLC. Perangkat input tersebut antara lain berupa sensor,

saklar, tombol dan lain-lain. Data-data yang masuk melalui perangkat

input berupa sinyal analog. Sinyal analog itu akan diubah oleh modul

input menjadi sinyal digital. Selanjutnya sinyal digital akan diproses dan

diolah sesuai program yang telah ditetapkan oleh CPU dan tersimpan

dalam memori. Hasil pemrosesan CPU akan memberikan perintah

20

kepada modul output berupa sinyal digital. Oleh modul output sinyal

digital akan diubah menjadi sinyal analog yang berfungsi untuk

menggerakan perangkat output seperti kontaktor, relay, kipas dan lain-

lain.

2.2.2.3 Metode Pemrograman PLC

PLC harus diprogram agar dapat menjalan fungsinya sebagai

kontrol. PLC diprogram dengan menggunakan suatu aplikasi perangkat

lunak. Pada PLC M221, aplikasi perangkat lunak yang digunakan untuk

pemrograman adalah SoMachine Basic.

Gambar 2.9 Software SoMachine Basic V1.6

2.2.2.4 Ladder Diagram

Ladder Diagram adalah metoda pemrograman yang umum

digunakan pada PLC. Ladder Diagram merupakan tiruan dari

21

logika yang diaplikasikan langsung oleh relay. Ladder Diagram

banyak mengurangi kerumitan yang dihadapi oleh teknisi untuk

menyelesaikan tujuannya.

Ladder diagram menggambarkan program dalam bentuk

grafik. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang

terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam ladder

diagram ini terdapat dua buah garis vertikal. Garis vertikal sebelah

kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positif/rel catu daya aktif

sedangkan garis sebelah kanan dengan sumber tegangan negatif/rel

catu daya pasif.

Adapaun Elemen program dalam diagram ladder di antara

dua garis yang dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol

dari switch, sensor atau output. Satu baris dari diagram disebut dengan

satu rung. Input menggunakan symbol “| |” (kontak, normal open) dan

“|/|” (negasi kontak, normal closed). Output mempunyai simbol “( )”

yang terletak paling kanan menempel garis vertikal kanan.[4]

Gambar 2.10 Relay Ladder Diagram

22

Gambar 2.11 Coil Ladder Diagram

2.2.3 Human Machine Interface (HMI)

Human Machine Interface (HMI) merupakan sebuah tampilan

penghubung antara manusia dan mesin. HMI sudah sering digunakan

pada bidang industry. Pada umumnya HMI berupa komputer dengan

display di monitor yang menampilkan semua sistem yang bekerja. HMI

bertujuan untuk memudahkan operator dalam mengoprasikan atau

mendapatkan informasi dari suatu kerja sistem yang sedang berjalan.

2.2.3.1 Fungsi HMI

HMI mempunyai fungsi sebagai berikut :

1. Memonitor keadaan yang ada di plant.

2. Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant.

3. Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi.

4. Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika

terjadi sesuatu yang tidak normal.

5. Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real

time maupun historical (Trending history atau real time).

23

2.2.3.2 Bagian HMI

1. Tampilan Statis dan Dinamik

Terdapat 2 macam tampilan pada HMI yaitu:

Obyek Statis yaitu obyek yang berhubungan langsung dengan

peralatan atau database. Contoh: teks statis, layout unit produksi.

Obyek Dinamik yaitu obyek yang memungkinkan operator

berinteraksi dengan proses, peralatan atau database serta

memungkinkan operator melakukan aksi kontrol. Contoh: push

button, lights, charts.

2. Manajemen Alarm

Suatu sistem produksi yang besar dapat memonitor sampai dengan

banyak alarm dengan banyak alarm tersebut dapat membingungkan

operator. Setiap alarm harus di-acknowledged oleh operator agar

dapat dilakukan aksi yang sesuai dengan jenis alarm. Oleh karena

itu dibutuhkan suatu manajemen alarm dengan tujuan mengeleminir

alarm yang tidak berarti. Jenis-jenis alarm yaitu:

1) Absolute Alarm

a. High dan High-High

b. Low dan Low-Low

2) Deviation Alarm

a. Deviation High

b. Deviation Low

3) Rote o Change Alarms

24

a. Positive Rate of Change

b. Negative Rate of Change

3. Trending

Perubahan dari variable proses kontinyu paling baik jika

dipresentasikan menggunakan suatu grafik berwarna. Grafik yang

dilaporkan tersebut dapat secara summary atau historical.

4. Reporting

Dengan reporting akan memudahkan pembuatan laporan umum

dengan menggunakan report generator seperti alarm summary

reports. Selain itu, reporting juga bisa dilaporkan dalam suatu

database, messaging system, dan web based monitoring. Pembuatan

laporan yang spesifik dibuat menggunakan report generator yang

spesifik pula. Laporan dapat diperoleh dari berbagai cara antara lain

melalui aktivasi periodik pada selang interfal tertentu misalnya

kegiatan harian ataupun bulanan dan juga melalui operator

demand.[5]

2.2.3.3 Movicon

Movicon merupakan teknologi perangkat lunak untuk pengawasan

dan kontrol industri. Movicon merupakan teknologi yang menggunakan

konsep kesederhanaan, skalabilitas, daya dan keterbukaan. Dengan

mempertahankan dan memperluas karakteristik skalabilitas, Movicon

diusulkan di pasar sebagai standar platform perangkat lunak untuk

semua yang beroperasi dalam otomasi industri, remote control dan

25

otomatisasi bangunan, sebagai Scada software / HMI yang unik untuk

semua jenis penyebaran dan hardware.

2.2.4 Relay

Relay adalah saklar yang bekerja menggunakan prinsip

elektromagnetik yang bekerja menggunakan tenaga listrik. Relay terdiri

dari 2 komponen utama yaitu Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal

(seperangkat Kontak Saklar/Switch). Kontak saklar akan terbuka atau

tertutup karena efek induksi yang dihasilkan kumparan (coil) ketika

dialiri arus listrik.

2.2.4.1 Prinsip Kerja Relay

Relay merupakan komponen listrik yang memiliki prinsip kerja

magnet dengan induksi listrik. Relay memiliki 4 komponen dasar yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring

Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay:

Gambar 2.12 Struktur Sederhana Relay [6]

26

Relay memiliki 2 jenis kontak poin yaitu:

Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan

selalu berada di posisi CLOSE (tertutup).

Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan

selalu berada di posisi OPEN (terbuka).

Berdasarkan gambar di atas, besi (Iron Core) yang dililiti oleh

kumparan berfungsi sebagai magnet. Apabila kumparan dialiri oleh arus

listrik, maka akan timbul medan magnet yang membuat armatur tertarik

dan memindahkan posisi yang semula NC (Normally Close) menjadi NO

(Normally Open). Apabila kumparan tidak dialiri oleh arus listrik armatur

akan kembali ke posisi semula NO (Normally Open). Pada umumnya

kumparan membutuhkan arus listrik yang relatif kecil untuk menarik

kontak poin pada posisi tertutup.[6]

2.2.4.2 Fungsi Relay

Beberapa fungsi relay yang diaplikasikan ke dalam sebuah

rangkaian elektronika diantaranya adalah:

1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic

Function).

2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time

Delay Function).

27

3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi

dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.

4. Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen

lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).[7]

2.2.5 Kipas AC

Kipas atau fan adalah alat listrik yang dapat menghasilkan angin.

Kipas akan menghembuskan angin melalui baling-baling yang berputar

yang digerakkan oleh sebuah motor listrik. Motor listrik tersebut

memiliki kumparan yang bergerak dan sepasang magnet pada bagian

yang diam. Saat lilitan dalam kumparan dialiri oleh arus listrik,

kumparan tersebut menjadi magnet. Magnet akan menghasilkan gaya

berputar secara periodik, karena sifat magnet yang saling tolak menolak

pada kedua kutub. Bila saklar dinyalakan, maka arus listrik akan

mengalir pada kumparan stator motor dan menimbulkan gaya gerak

listrik, sehingga rotor motor berputar di ujung rotor dipasang kipas

untuk mengerakkan putaran kipas.

2.2.6 Elemen Pemanas

Elemen pemanas merupakan piranti yang mengubah energi listrik

menjadi energi panas melalui proses Joule Heating. Prinsip kerja

elemen panas adalah arus listrik yang mengalir pada elemen

menjumpai resistansinya, sehingga menghasilkan panas pada elemen.

Persyaratan elemen pemanas antara lain:

1. Harus tahan lama pada suhu yang dikehendaki.

28

2. Sifat mekanisnya harus kuat pada suhu yang dikehendaki.

3. Koefisien muai harus kecil, sehingga perubahan bentuknya pada

suhu yang dikehendaki tidak terlalu besar.

4. Tahanan jenisnya harus tinggi.

5. Koefisien suhunya harus kecil, sehingga arus kerjanya sedapat

mungkin konstan.

Gambar 2.13 Kontruksi dari Elemen Pemanas [6]

Hal yang dipertimbangkan dalam pemilihan elemen pemanas:

1. Maximum element surface temperature (MET)

2. Maximum Power/Surface Loading

area radiasi permukaan elemen, diyatakan dalam (Watt/cm2)

MET, adalah suhu yang dicapai saat bahan elemen mulai mengalami

perubahan bentuk atau saat umur hidup bahan elemen menjadi singkat

yang mengakibatkan elemen menjadi putus atau hubung singkat.

Semakin tinggi MET maka akan semakin tinggi pula Maximum Power

Loading.

29

Tiga klas/tipe elemen pemanas yang umum dipakai:

1. Metallic

2. Silicon carbide (SiC)

3. Molybdenum disilicide (MoSi2)

Pada tipe metallic, bahan yang digunakan untuk elemen pemanas

antara lain:

1. Nichrome/nickel-chromium (NiCr): wire and strip.

2. Kanthal / iron-chromium-aluminum (FeCrAl): wires.

3. Cupronickel (CuNi): alloys for low temperature heating.

Pada klas metallic, sebagian besar elemen pemanas menggunakan

bahan nichrome 80/20 (80% nikel, 20% kromium) dalam bentuk kawat,

pita, atau strip. 80/20 nichrome merupakan bahan yang baik, karena

memiliki ketahanan yang relatif tinggi dan membentuk lapisan

kromium oksida ketika dipanaskan untuk pertama kalinya, sehingga

bahan di bawah kawat tidak akan teroksidasi, mencegah kawat terputus

atau terbakar.[5]

2.2.7 Teori Kelembaban

Kelembapan suatu zat adalah konsentrasi uap air pada zat tersebut.

Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut,

kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Kelembaban merupakan

salah satu faktor yang menentukan kondisi cuaca pada suatu daerah.

Kelembaban dapat diukur dengan berbagai macam metode, salah

30

satunya adalah dengan menggunakan sensor kelembaban. Adapun jenis-

jenis kelembaban:

1. Kelembaban Absolute adalah Bilangan yang menunjukan berapa

gram uap air yang tertampung dalam satu meter kubik udara.

2. Kelembaban relative adalah yang menunjukan berapa persen

perbandingan antara uap air yang ada dalam udara saat pengukuran

dalam jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara

tersebut.

Tinggi rendahnya kelembaban udara di suatu tempat sangat

bergantung pada beberapa faktor sebagai berikut:

a. Suhu.

Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan

molekul-molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan

kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke

benda- benda lain atau menerima panas dari benda-benda lain tersebut.

Suhu udara adalah derajat panas dari aktifitas molekul dalam atmosfer.

Alat untuk mengukur suhu temperature atau derajat panas disebut

thermometer. Dimana pada praktikum ini menggunakan thermometer

bola kering dan thermometer bola basah.

Suhu dan kelembaban udara sangat erat hubungannya, karena jika

kelembaban udara berubah, maka suhu juga akan berubah. Di musim

penghujan suhu udara rendah, kelembaban tinggi, memungkinkan

31

tumbuhnya jamur pada kertas, atau kertas menjadi bergelombang karena

naik turunnya suhu udara.

b. Kuantitas dan kualitas penyinaran Kualitas intensitas

Lamanya radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai

pengaruh yang besar terhadap berbagai proses fisiologi tumbuhan.

Cahaya mempengaruhi pembentukan klorofil, fotosintesis,

fototropisme, dan fotoperiodisme.

c. Pergerakan angin

Semakin tinggi kecepatan pergerakan angin akan lebih

mempercepat pegangkatan uap air menggempul di udara.

d. Tekanan udara

Tekanan udara erat kaitannya dengan pergerakaan angin.

2.2.8 Sensor

Sensor adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi dan sering

berfungsi untuk mengukur magnitude sesuatu. Sensor adalah jenis

tranduser yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis,

panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor

biasanya dikategorikan melalui pengukur dan memegang peranan

penting dalam pengendalian proses pabrikasi modern.

2.2.8.1 Sensor Soil Moisture Capacitive

Sensor soil Moisture adalah sensor yang memiliki fungsi untuk

mendeteksi tingkat kelembaban tanah dan juga dapat digunakan untuk

menentukan apakah ada kandungan air di tanah/ sekitar sensor. Cara

32

penggunaan modul ini cukup mudah, yakni dengan memasukkan sensor

ke dalam tanah. Sensor ini disebut kapasitif karena dua tembaga dalam

sensor adalah dua plat kapasitor. Dua plat ini bisa ditarik menghadap

satu sama lain, dengan ruang kosong di antaranya. Dengan menaruh

material di antara plat, besaran muatan kapasitansi akan berubah dan

mengubah tegangan. Bahan ini disebut dielektrik, dan banyaknya

perubahan kapasitansi untuk material tertentu disebut konstanta

dielektrik material. Tanah kering memiliki konstanta dielektrik yang

berbeda dari tanah basah, yang berarti bahwa sensor di tanah basah akan

memiliki kapasitansi yang berbeda dari tanah yang kering.[8]

Gambar 2.14 Sensor Soil Moisture Capacitive[8]

2.2.9 Dimmer PWM

Dimmer adalah rangkaian elektronik yang memodifikasi bentuk

sinyal AC murni menjadi sinyal terpotong-potong, sehingga daya

keluaran bisa diatur. Pemotongan sinyal AC ini berguna sebagai

peredup lampu, memperlambat motor, mengatur pemanasan dan

lainnya.

33

Dimmer yang lebih komplek menggunakan PWM sebagai

pengendalinya. PWM bisa dihasilkan oleh rangkaian SCR, chip/IC

PWM atau mikrokontroller. Dimmer PWM ini mampu menghasilkan

tingkatan daya yang kecil, sehingga pengontrolan menjadi lebih

presisi.[9]

Gambar 2.15 Dimmer [9]

2.2.9 Arduino

Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-

source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan

penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware-nya memiliki

prosesor Atmel AVR dan software-nya memiliki bahasa pemrograman

sendiri

2.2.9.1 Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller

yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Board

ini memiliki pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin

34

(15 pin di antaranya adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART

(serial port hardware). Arduino Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah

oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power jack DC, ICSP header, dan

tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah memiliki segala

sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroller. Penggunaan

Arduino ini cukup sederhana, dengan menghubungkan power dari USB ke

PC atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC.[10]

Gambar 2.16 Arduino Mega 2560 [10]

35

Berikut ini merupakan spesifikasi dari Arduino Mega 2560:

Tabel 2.2 Spesifikasi Arduino Mega 2560

36

Ga

mb

ar

2.1

7 S

kem

atik

Ard

uin

o M

ega 2

560

[11]